绿色建筑的生态设计与自然通风优化

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

杨川

阿克苏职业技术学经济管理学院 新疆阿克苏 843000

摘要

绿色建筑以生态设计达到可持续发展的目的,而在这一过程中,自然通风优化则是改善建筑环境质量、降低能耗的重点所在。文章对绿色建筑定义、核心理念以及其生态设计重要性进行了总结,并着重阐述了自然通风对绿色建筑产生的影响。然后对绿色建筑生态设计主要策略进行了详细论述,其中包括建筑设计优化、选材利用、水资源管理以及能源系统优化等方面。着重探讨自然通风优化的具体途径,主要从建筑布局和朝向优化、建筑形体和开口设计、通风中庭和风塔设计及绿化和水体设计等方面进行阐述。这些战略与方法综合起来,目的是营造舒适、健康、节能环保的建筑环境。


关键词

绿色建筑;生态设计;自然通风;可持续发展

正文


引言

在全球环境问题渐趋恶化、资源消耗日益增多的今日作为可持续发展模式的绿色建筑,已渐成建筑行业研究核心绿色建筑并非只留意建筑的功能性与美观性,更着重于其在全生命周期里对周边环境影响的最低程度把控以生态设计为核心的绿色建筑借助对自然资源的合理运用,对建筑的结构构造与材料抉择等方面实施优化,力求实现建筑跟自然的和谐统一。
一、绿色建筑生态设计与自然通风优化概述

(一)绿色建筑的定义与核心理念

即在建筑的设计、建造、运营等各环节均需关注节能、节水、节材及环境保护等方面的问题,把对环境带来的负面干扰减至最小,增加建筑物能源的利用效益,增进环境质量,增进居住的舒适体验,其核心思想主要体现为:一是借助可再生能源和智能控制系统构建的高效能源系统,实现节能环保,对能量进行有效利用和合理规划;二是把生态平衡放在重要位置,绿色建筑得顾及建筑自身的功能要求,又得顾及它所处环境对生态产生的影响,降低建筑施工进程对自然资源的占用规模;三是聚焦人体健康和舒适议题,绿色建筑关切室内空气质量高低,温湿度调整及声学环境,保证用户的健康舒适体验[1]绿色建筑不只是技术角度的革新探索,更是一种关乎生活质量的,对环境保护的极大关切,其目的是凭借科技手段与设计优化实现人与自然和谐统一。

(二)绿色建筑生态设计的重要性

生态设计在绿色建筑里的重要意义是能有效推动环境保护工作,带动建筑走向可持续发展,面对全球气候变化问题持续加重、能源短缺、资源浪费现象渐趋明显的形势,创新建筑理念——绿色建筑,可从本质上改变传统建筑对资源过度依赖的局面。从绿色建筑生态设计的层面看,建筑各方面均聚焦于“节能减排”,绿色建筑设计凸显自然环境因素的合理采用,诸如太阳能、风能、地热能之类的可再生能源,为降低对化石能源的依赖水平;绿色建筑留意材料可持续性,选用可回收、可降解或对环境影响不大的材料,从源头上减少废物量;绿色建筑设计也牵扯到室内环境质量的改善方面借助优化建筑内部空间结构,提升空气质量与采光效果,进而为居住者营造更惬意、更健康的居住空间,故而绿色建筑生态设计既能降低建筑能耗,又能减少自然资源的浪费,更有益于引导社会朝可持续发展迈进。

(三)自然通风在绿色建筑中的重要性

绿色建筑设计,自然通风是核心要点,其重要性是不可漠视的自然通风乃是靠自然界中风力、温差之类自然因素实现空气流通的系统,并非借助人工空调这类高能源消耗系统达成,自然通风可降低建筑能源消耗及运行成本、减少空气污染物的积聚、保障室内空气的质量。从绿色建筑的层面讲,合适的自然通风设计可改善室内空气的流动状况,加快空气更新,不采用空调、电风扇等人工降温换气手段,降低建筑能源负荷尤其在某些气候条件合宜的地带,运用自然通风能下降气温、打造宜人室内空间,又可弱化建筑物对外部能源的依赖关系,以此实现节能减排之目的做自然通风设计也需要综合顾及建筑形态,布局以及窗户开口的安排,实现空气良好流通效果,强化自然通风设计及应用,对促进绿色建筑环境友好和可持续发展起到关键作用。
二、绿色建筑生态设计的主要策略

(一)建筑设计优化

作为绿色建筑生态设计核心策略的建筑设计优化,意在借助建筑空间的布局,以功能分区和外形结构的优化达成高效利用资源,达到最大程度呵护环境的目标实施建筑设计项目之际,首要的是全面考量自然环境,好比地形起伏、气候类型、日照时段以及风力级别等,并结合这些自然条件对建筑予以合理布局,令其可最大程度地汲取太阳能,采用自然风力,降低能源的消耗程度[2]。就像通过恰当的朝向设计,保证建筑物在冬季能最大程度受阳光照射,削减冬季采暖需求;夏季采用遮阳优化设计,避免阳光过分直射从而降低空调负荷在建筑设计中,需重视建筑空间的高效利用,降低建筑面积的损耗,达成功能和舒适性的均衡采用对建筑设计的优化办法绿色建筑可有效削减能源消耗、降低环境负荷、增进用户舒适体验与居住品质。

(二)材料选择与使用

筛选并利用绿色建筑材料,是可持续发展进程中关键一环绿色建筑材料宜具备低能耗、低污染、可再生及可回收的特质,最大程度减少对环境形成的负面效果就选材事宜而言,应优先选用当地产出的物料,减少运输进程中的能源消耗及碳排放;采用长使用寿命的建筑材料可降低材料更替的次数,由此降低资源的无谓消耗。绿色建筑也强调挑选环境友好又无害的建筑材料,避免采用含有害物质的物质,就像挥发性有机化合物(VOC)较低的涂料与地板产品,以此保证建筑内部空气质量绿色建筑还着重突出物料可回收及循环利用价值,举例用可回收的金属,玻璃与其余材料用以削减建筑垃圾,促进资源的再次利用绿色建筑凭借科学的选材手段,可实现满足功能需求的目标,又能充分调配资源、达成护环目的。

(三)水资源管理

在绿色建筑生态设计中,水资源管理意义突出,尤其是在当前水资源匮乏水污染问题持续恶化的情形下绿色建筑应采用有效办法减少水资源浪费及污染在绿色建筑的范畴,应首先借助雨水收集系统完成雨水再利用,如此既可以缓解城市排水系统的压力,又能利用收集到的雨水进行灌溉、冲厕等非饮用水利用,减少对市政水源的使用频次。绿色建筑还应采用节水设备及相关工艺,好比低流量水龙头,利用节水洁具降低用水总量;同时需规划合理的污水处理及回用体系,处理建筑中污水以达到可回用标准在建筑设计时还应重视水景观构建,对水体开展合理分派,既能美化环境,又能借助蒸发降温降低建筑能耗,绿色建筑采用水资源综合管理策略,可达成节水、让水资源循环利用、保障环境可持续发展等目的。

(四)能源系统优化

作为绿色建筑设计关键策略之一的能源系统优化,其目标是借助高效的能源管理与利用,使建筑的能源消耗和碳排放降至最低限度在能源系统优化的范畴内,最初要选高效的空调,采用供暖及照明系统等高效能源设备提升能源利用效率;采用太阳能、风能、地热能等可再生能源把传统化石燃料替换掉,以此促成能源的环保升级。采用对建筑物能源分配系统的合理设计方式,可达成准确调控建筑物内部不同区域能源需求,防止能源无谓消耗绿色建筑还应借助智能化控制系统,经由传感器及自动化控制手段实时调整建筑温度,空气湿度及照明,保障能源达成有效利用凭借对能源系统做优化设计,绿色建筑有能力有效降低运行成本且减轻环境压力,实现绿色高效建筑目标。

三、绿色建筑自然通风优化设计

(一)建筑布局与朝向优化

优化建筑布局和朝向,是自然通风设计的最主要策略。合理布局可保证建筑内空气流通畅通,以免空气滞留。在设计时应根据气候条件、风向等因素合理安排建筑物开、窗位置,使自然风力发挥到极致。建筑物朝向对通风效果亦有直接影响,一般南北朝向较理想,因此布置能充分利用自然的风流向,从而实现室内空气的有效循环[3]。设计时,应尽量避免建筑紧密排列带来空气流通限制,并适当布置开放空间及绿地为空气流动提供渠道。通过合理布局及朝向设计可最大程度利用自然通风优点,减少对空调及机械通风系统依赖性,以降低建筑能源消耗。

(二)建筑形体与开口设计

建筑形体以及开口设计对自然通风效果影响重大。当进行建筑形体设计之际,须结合气候特质考量风和气的流动态势,像采用错层式或者开放式建筑形式,推动空气自然流动,避免封闭空间带来空气质量不佳状况,对建筑物窗、门及其他开口设计做合理安排,保障空气能顺利实现进出。开口处以及尺寸需结合风向,参考日照与周边环境等因素做出科学规划,以防开口过大引起热能散失,或开口过小造成空气不顺畅。通风口设计应充分兼顾采光与通风的双重要求,在保障房间采光的条件下达成更佳的通风成效,通过优化建筑的开口及形体设计,能有力促进自然通风高效实施,为房间打造更健康、舒适的环境氛围。

(三)通风中庭与风塔设计

通风中庭及风塔是绿色建筑自然通风方面常用设计要素。通风中庭属于开放空间范畴,它可推动空气的流通,赋予室内环境舒适感,依靠中庭的合理规划,可促成空气的垂直流动。由此在达成充足自然光线和通风条件的情形里,实现室内热空气快速排出。风塔属于传统通风设计形式范畴,它依靠温差、风压等自然动力把热空气引到建筑物外,由此实现强化通风的成效。应综合考虑建筑物整体布局及气候条件等各类要素,最大程度发挥风塔及中庭功用,既能营造舒适的空气流通环境,又能推动建筑物节能,把通风中庭和风塔联合用到绿色建筑里,可有效降低对空调系统的依赖程度,减少建筑能耗。

(四)绿化与水体设计

绿化及水体设计在自然通风的优化上起着至关重要的作用,绿化既可以提升建筑物外部环境质量,提供舒适视觉享受,又能利用植物的蒸腾现象调节周边空气、降低温度、改善当地微小气候。恰当实施绿化设计,利于提升自然通风水平,尤其在夏日高温阶段,绿化带可切实地降低建筑物周边温度,为建筑物打造更舒适的居住空间[4]。水体设计还可推动自然通风,利用水分蒸发现象提升空气湿度,借助水流使周围空气温度降低,把绿化与水体的设计进行结合,可塑造更舒适的通风环境并改良建筑物生态属性。
结束语

对绿色建筑做生态设计与优化自然通风是建筑可持续发展的主要途径。绿色建筑可从建筑设计、材料甄选、水资源调控以及能源系统优化等方面实施合理规划,既满足人类需求,又降低对环境产生的不利作用。自然通风是实现被动式节能的有效途径之一,它可凭借对建筑布局、朝向、模样、开口以及通风中庭与风塔设计途径的优化,大幅提升建筑环境品质与节能成效。绿化跟水体安排合理,为自然通风创造便利情形,对绿色建筑做生态设计及自然通风的优化工作,有利于降低建筑的能耗,也有利于提升室内外环境水平,从而为人们营造更健康舒爽的居住及工作空间。往后随着科技提升与观念不断变迁,绿色建筑将被推广至更宽泛的领域与范畴,进而促进全球可持续发展目标达成。

参考文献

[1]张飞. 绿色建筑在园林景观规划设计中的生态性研究[J]. 居业, 2024, (07): 91-93.

[2]王继峰. 绿色建筑在园林景观规划设计中的生态性研究[J]. 居舍, 2024, (17): 114-117.

[3]朱生龙. 现代绿色建筑的生态节能设计策略应用[J]. 陶瓷, 2023, (09): 225-227.

[4]段海坤. 绿色建筑在园林景观规划设计中的生态性研究[J]. 佛山陶瓷, 2023, 33 (07): 168-170.

 


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